Електрична потужність
Якщо з'явилася необхідність в забезпеченні стабільної роботи електроустаткування і для цього планується придбання джерела безперебійного живлення, стабілізатора напруги, електрогенератора або мініелектростанції, то спочатку потрібно розрахувати сумарну потужність одночасно включаються споживачів (обладнання).
При виникненні такого завдання, які не обізнаним у електротехніці людям інколи досить складно розібратися в зазначених на обладнанні різних числах, вимірюваних в Вт або ВА, і якомусь cosφ. Позначають ці величини повну і корисну потужність, які пов'язані між собою за допомогою cosφ.
Визначення електричної потужності споживачів полягає в розрахунку загальної повної (сумарною) електричної потужності всього підключається електрообладнання. Одиницею вимірювання повної потужності виступає вольт-ампер (ВА, VA).
Оскільки основна частина споживачі електроенергії є пристроями змінного струму, то для підрахунку їх повної потужності використовується концепція реактивної і активної потужності, яка не актуальна для для обладнання, що використовує постійний струм. Так само слід пам'ятати, що в момент включення обладнання з електродвигуном споживана потужність буде в кілька разів перевищувати вказану в технічних характеристиках, через виникнення пускових (пікових) струмів.
Принципова відмінність між активною і реактивною потужністю полягає в тому, що в першому випадку практично вся споживана електроенергія використовується на виконання корисної роботи, у другому випадку частина споживаної електроенергії витрачається на створення електромагнітних полів, не пов'язаних з виконанням корисної роботи.
Активна потужність P (active power, true power, real power) споживається електроопору пристрої, тому її ще називають резистивная або омічного. Ця потужність перетвориться в корисну світлову, теплову, механічну і інші види енергії.
Активне навантаження - це освітлювальні і електронагрівальні прилади: лампи розжарювання, теплі підлоги, праски, електрочайники, електроплити і т.д. Одиницею вимірювання активної потужності є ват (Вт, W). Коефіцієнт перекладу Вт в ВА в даному випадку можна вважати рівним одиниці, тобто загальну потужність споживачів цього типу визначають підсумовуванням паспортних значень у ВАТ.
Тобто, якщо, наприклад, необхідно враховувати одночасну роботу освітлення з чотирьох ламп розжарювання по 60 Вт і електроконвектора паспортної потужністю в 2 кВт виконуємо просту операцію: 60 х 4 +2000 = 2240 Вт або практично 2240 ВА.
Реактивна потужність Q (reactive power) - це поняття позначає ту частину електроенергії (реактивна складова), яка витрачається на створення змінних електромагнітних полів, що виникають при перехідних процесах в обладнанні, що має в своєму складі індуктивні і / або ємнісні складові (котушки індуктивності, конденсатори і т.п.).
Реактивна потужність неминуче присутній при роботі електродвигунів, трансформаторів і, в той же час, вона не виконує корисної роботи, але створює додаткове навантаження на електромережу. Одиницею вимірювання реактивної потужності є вольт-ампер реактивної потужності (Вар, VAr).
Зазвичай в технічних характеристиках електрообладнання з реактивною потужністю (пилососи, холодильники, мікрохвильові печі, пральні машини, кондиціонери, люмінесцентні лампи, електродрилі, зварювальні апарати і т.д.) вказується його активна потужність в Вт і cosφ - коефіцієнт потужності (power factor, PF ).
Значення cosφ вказує на ту частину споживаної електроенергії, яка перетворюється в активну потужність (при cosφ = 0,7, наприклад, 70% «піде» на виконання корисної роботи, а решта 30% складуть реактивну потужність). Тобто, якщо в технічному паспорті холодильника вказана потужність 700 Вт і cosφ = 0,6, то його повна потужність буде дорівнює 750 / 0,6 = 1250 ВА.
Крім активної і реактивної потужності, для обладнання, що має в своїй конструкції електродвигун, необхідно брати до уваги виникають при його запуску пускові або пікові струми, в кілька разів перевищують номінальне значення. Незважаючи на короткочасність (від доль до декількох секунд), вони істотно впливають на роботу мініелектростанцій (електрогенераторів), стабілізаторів і джерел безперебійного живлення.
Багато виробників ігнорують цей параметр в технічних характеристиках устаткування, що випускається і його припадати уточнювати у консультанта при покупці або в сервісному центрі. Виміряти значення пускового струму побутовим приладом не представляється можливим, тому, в крайньому випадку, можна використовувати усереднені значення коефіцієнтів пускового струму (з огляду на приблизності ці величини можуть не відображати реальної ситуації).
устаткування Коефіцієнт
пускового струму Устаткування Коефіцієнт
пускового струму Телевізор, пилосос 1 Циркулярна пила 2 Комп'ютер 2 Електропила 2 СВЧ-піч 2 Електрорубанок 2 Пральна машина 3 Болгарка (УШМ) 2 Кондиціонер 5 Дрель / Перфоратор 3 Холодильник 4 Бетономешалка 3 Електром'ясорубка 7 Насос 7
Тобто для остаточного визначення електричної потужності такого споживача, як згадуваний вище холодильник, необхідно отримане раніше значення 1250 ВА помножити на коефіцієнт пускового струму і наші скромні паспортні 700 Вт перетворяться в 1250 х 4 = 5000 ВА.
Відмінності в коефіцієнтах пускового струму обумовлені умовами роботи електродвигуна після моменту включення. Так двигун холодильника або насосу крім виходу на робочі обороти повинен відразу після включення почати качати відповідно холодоагент або воду, тому опір руху спочатку максимально. А у дрилі або пилососа за рахунок холостого ходу при розгоні двигуна опір руху наростає плавно.
Великі пускові струми при включенні мають і лампи розжарювання, оскільки опір холодної спіралі в кілька разів нижче, ніж розпеченій. Коефіцієнт пускового струму в цьому випадку може дорівнювати 5 - 13, але з огляду на короткочасність (0,05 - 0,30 секунд) його можна не враховувати для декількох ламп, але на виробництві, де їх кількість може досягати сотень, знехтувати виникають стрибками струму вже не вдасться. Для люмінесцентних ламп з електронним підпалом коефіцієнт пускового струму дорівнює 1,1 - 2,0.
Коментарі:
Холодний термоядерний синтез в звичайної гуртку двигун Стірлінга